混凝土配合比的多元回归分析

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混凝土配合比的多元回归分析
作者:吕刚
来源:《城市建设理论研究》2013年第17期
摘要:粉煤灰在混凝土中的应用越来越普遍,但是,对于火山灰的混凝土配合比尚无系统研究,通过对水泥、水胶比及不同掺量的混凝土28d强度进行了多元线性分析,建立回归方程,并对其显著性进行了分析,用于指导现场混凝土配合比的设计工作。

关键字:混凝土配合比多元回归
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:
引言
目前,粉煤灰是混凝土中用来替代水泥的首选,大量研究表明,在混凝土中掺加粉煤灰,不仅有较好的经济效益和社会效益,而针对火山灰替代水泥,在国内工程中还未得到广泛应用,特别是针对火山灰混凝土的配合比设计,还处于摸索阶段,火山灰替代水泥对强度有多大影响,是否存在最佳配合比,对于这些问题的研究已显得很必要,本文通过火山灰混凝土28d 强度的多元线性回归分析,建立混凝土强度与水泥、粉煤灰和水胶比的函数关系,并检验所建立的函数方程式有否有意义。

1 原材料
1.1水泥
采用云南红塔滇西水泥股份有限公司生产的“上登”牌42.5中热硅酸盐水泥和42.5普通硅酸盐水泥两个品种。

水泥物理力学性能试验结果及水泥化学成份分析试验结果分别见表1-1。

表1-1水泥物理力学性能试验结果
采用江腾火山灰开发有限公司生产的火山灰,火山灰物理力学性能试验结果见表1-2。

表1-2 火山灰物理力学性能试验结果
2掺火山灰混凝土的配合比
2.1掺火山灰混凝土力学性能试验结果
本试验的主要目的是得到火山灰混凝土的配合比设计方法,以混凝土强度为考察目标,通过调整混凝土掺量和水胶比,共设计了36个配合比,同时对中热硅酸盐水泥和普通硅酸盐水
泥的成果进行了比对,全面系统的测试了混凝土强度,对28d强度进行多元线性回归分析。

试验结果分别见表2-1、表2-2。

表2-1 混凝土抗压强度与水胶比和粉煤灰掺量关系试验结果(中热硅酸盐水泥)
表2-2 混凝土抗压强度与水胶比和粉煤灰掺量关系试验结果(普通硅酸盐水泥)
3试验成果分析
3.1中热硅酸盐水泥的混凝土试验结果
火山灰混凝土7d,28d,90d抗压强度发展基本一致,随龄期增加而增长,为了解混凝土强度与火山灰掺量、水胶比之间的关系,以28d强度为因变量y1,粉煤灰掺量、水胶比分别为自变量x1,x2,建立多元线性回归方程:Y=-127.917x1-0.40672x2+107.072,统计成国见表3-1、表3-2、表3-3。

表3-1 回归统计
表3-2 方差分析
表3-3 回归分析总表
相关系数检验R=0.9716,根据a=0.05,n=36,m=2查相关系数临界表,得R>0.33384(相关系数临界检验值),所得经验公式有意义。

F检验,在方差分析中,给出的F检验值为286.8757>F0.05(2,34)=3.28,而
F0.05(2,34)=3.28
3.2普通硅酸盐水泥的混凝土试验结果
火山灰混凝土7d,28d抗压强度发展基本一致,以28d强度为因变量y1,粉煤灰掺量、水胶比分别为自变量x1,x2,建立多元线性回归方程:Y=-103.375x1-0.39687x2+92.55252,统计成果见表3-4、表3-5、表3-6。

表3-4 回归统计
表3-5 方差分析
表3-6 回归分析总表
(1)相关系数检验R=0.9762,根据a=0.05,n=24,m=2查相关系数临界表,得R>0.41325 (相关系数临界检验值),所得经验公式有意义。

(2)F检验,在方差分析中,给出的F检验值为222.815>F0.05(2,22)=3.44,而
F0.05(2,22)=3.44
结语
混凝土强度与水泥、火山灰用量和水胶比有十分显著的线性关系,混凝土强度随胶泥材料用量增加而增长,火山灰取代量可达35%。

影响混凝土强度最主要的因素是水胶比,提高混凝土强度最主要的措施是降低用水量。

参考文献
《用于水泥中的火山灰质混合材料》(GB/T 2847-2005)
作者简介
吕刚,工程师。

中国水利水电第四工程局有限公司试验中心,主要从事混凝土试验研究及应用。